Rita Wiryasaputra

Rita Wiryasaputra

Fakultas Ilmu Komputer Universitas Indo Global Mandiri Palembang, Indonesia ritasaputra@gmail.com

Abstrak —Akibat pencemaran ruangan adalah hambatan peringkat kedua sebesar 5.4 juta ton per tahun atau 14 persen

dalam berkarya dan

dari total produksi sampah. Sedangkan sampah jenis kertas

Penumpukan dan pengolahan sampah yang tidak baik,

menduduki peringkat ketiga dengan jumlah 3.6 juta ton per

berdampak negatif terhadap lingkungan dan mengurangi

tahun atau 9 persen dari jumlah total produksi sampah.

ekstetika. Secara relatif, orang mengalami ketakutan untuk

Realisasi penggunaan mikrokontroler untuk mendukung

berkontaminasi langsung dengan kotak sampah, saat akan membuang sampah. Solusinya adalah otomatisasi kotak

sistem pengiriman data secara wireless. Mikrokontroller dapat

sampah, sehingga orang yang ingin membuang sampah tidak

melakukan proses pendeteksian kapasitas dari bak sampah

terkontaminasi langsung dengan kotak sampah tersebut.

perumahan dengan menggunakan address yang dapat di

Otomatisasi kotak sampah bermikrokontroller dilengkapi

program pada mikrokontroler [1]. Bak sampah otomatis

dengan alarm sebagai penanda bahwa kapasitas kotak sampah

berbasis mikrokontroler ATMega 8 yang terdiri dari tiga

sudah penuh.

elemen penting, yaitu input, proses, dan output. “Sensor jarak

Kata kunci : sampah, mikrokontoler

ultrasonik sebagai input, bagian proses menggunakan mikrokontroler ATMega 8, sedangkan motor servo sebagai outputnya. Tiga elemen tersebut tidak terlepas dari Catu daya

menggunakan tegangan DC dari konverter dan tegangan AC Limbah yang menumpuk dan tidak terolah dengan baik,

ENDAHULUAN I. P

dari PLN. Cara kerja pembuka dan penutup bak sampah berdampak negatif terhadap lingkungan dan mengurangi

otomatis berdasarkan inputan dari sensor jarak ultrasonic, ekstetika Permasalahan kebersihan pada lingkungan harus

apabila sensor jarak ultrasonik menangkap suatu aktivitas di mendapat perhatian khusus dari semua pihak seperti

dekat bak sampah dalam, hal ini tangan seseorang dengan kebersihan lingkungan sekolah, kantor dan rumah yang harus

jarak lebih dari 35 cm maka motor servo akan bergerak, dan dijadikan

membuka tutup bak sampah selanjutnya setelah terbuka akan meningkatkan kepedulian terhadap kebersihan lingkungan.

motivasi bagi

ditunda selama 5 detik namun jika 5 detik di sekitar bak Ada dua jenis sampah berdasarkan sifatnya yaitu sampah

sampah tidak ada aktivitas maka motor servo akan bergerak organik dan sampah anorganik. Sampah organik meliputi

untuk menutup bak sampah [2].

limbah padat semi basah berupa bahan-bahan organik Kotak sampah yang dilengkapi dengan alarm sebagai tanda yang umumnya berasal dari limbah hasil pertanian.

kotak sampah tersebut sudah penuh yang digunakan pada Sedangkan sampah anorganik berupa sampah padat yang

perkantoran dan rumah, agar petugas atau pemilik rumah cukup kering dan sulit terurai oleh mikro organisme karena

segera membersihkan kotak sampah tersebut. Penggunaan memiliki rantai karbon yang panjang dan kompleks seperti

sumber listrik akan menjadi bahan utama agar mikrokontroller kaca, besi, plastik, dan lain-lain.

dapat berfungsi untuk menggerakkan motor stepper dan sensor Pembuangan sampah yang tidak terkontrol merupakan

– sensor yang digunakan.

tempat bagi beberapa organisme dan menarik berbagai binatang seperti lalat bisa menjangkitkan penyakit. Bahaya

ANDASAN II. L T EORI kesehatan yang ditimbulkan adalah terjangkitnya penyakit

Mikrokontroler AT89S52 merupakan mikrokontroler diare, kolera, tifus menyebar dengan cepat karena virus yang

CMOS 8 bit dengan 8 kbyte Flash Programmable and berasal dari sampah akibat pengelolaannya kurang memadai.

Erasable Read Only Memory (PEROM ). Kelebihan dari Dampaknya akan membentuk lingkungan atau ruangan yang

mikrokontroler AT89S52 adalah adanya fungsi In System kurang menyenangkan bagi masyarakat, bau yang tidak sedap

Programming (ISP) yang dapat melakukan pengisian program dan pemandangan ruangan yang kumuh karena sampah

ke dalam flash PEROM dengan menggunakan koneksi pararel berserakan dimana-mana. Masalahnya kebanyakan orang

tanpa menggunakan downloader tambahan seperti yang biasa takut terkontaminasi langsung dengan kotoran yang ada

digunakan pada seri AT89C51 [3]. Mikrokontroler AT89S52 ditempat sampah pada saat akan membuang sampah

dipilih karena memiliki memori flash PEROM yang cukup dan keterlambatan petugas kebersihan menanggulangi tempat

menyimpan seluruh program dari sistem, serta untuk sampah yang sudah penuh berdampak buruk bagi lingkungan.

memanfaatkan fungsi timer yang digunakan sebagai pengatur Sampah plastik dan sampah kertas di Indonesia, menurut data

kecepatan motor. Spesifikasi penting dari mikrokontroler statistik persampahan jenis sampah plastik menduduki

AT89S52 adalah:

Sistem Manufaktur II-54

2. Tegangan kerja 4–5 volt.

3. Bekerja dengan rentang 0-33 MHz

4. 256 x 8 bit RAM internal.

5. 32 jalur I/O yang dapat diprogram.

6. Tiga buah timer/counter 16 bit.

7. Delapan sumber interrupt.

8. Saluran Full-Duplex serial UART.

9. Watchdog timer.

10. Dual data pointer.

11. Mode pemrograman ISP yang fleksibel. Diagram pin dari mikrokontroler AT89S52 dapat dilihat pada

Gambar 2. Fisik Motor DC yang dilengkapi Gear Box Gambar 1 berikut ini.

Motor (Direct Current) mempunyai rotor (bagian yang bergerak) magnet permanen, dan stator (bagian mantap) yang berupa koil atau gulungan kawat tembaga, dimana setiap ujungnya tersambung dengan komutator. Komutator ini dihubungkan dengan kutub positif (+) dari catu daya melalui sikat-sikat. Arus listrik dari kutub positif akan masuk melalui komutator, kemudian berjalan mengikuti gulungan kawat sebelumnya, akhirnya masuk ke kutub negatif dari catu daya. Karena ada medan elektromagnetik maka motor akan berputar. Karena putaran motor, arus listrik didalam kawat akan berjalan bolak-balik, karena jalannya sesuai dengan medan magnet, maka rotor akan selalu berputar terus menerus selama arus listrik terus mengalir didalam kawat. Badan motor berfungsi untuk mengalirkan fluks magnet yang dihasilkan kutub-kutub magnet. Disamping itu berfungsi untuk melindungi bagian motor lainnya. Untuk itu badan motor

Gambar 1. Susunan Pin Mikrokontroler AT89S52

dibuat dari bahan ferromagnetic.

Sensor adalah alat yang dapat mengubah besaran seperti Mikrokontroler

temperatur, gaya, kecepatan putaran, dan cahaya menjadi melakukan intruksi atau perintah didalamnya terdapat program

besaran listrik yang sebanding. Agar sensor dapat bekerja yang didownload menggunakan downloader. Agar dapat

lebih baik dan tepat haruslah memiliki persyaratan sebagai mengerjakan suatu perintah maka mikrokontroler harus diisi

berikut :

program dulu. Mikrokontroller CMOS 8 bit memiliki

1. Kepekaan, yaitu sensor harus dipilih sedemikian rupa performa tinggi dengan konsumsi daya rendah dan memiliki

pada nilai-nilai masukan yang dapat diperoleh keluaran sistem pemrograman kembali. RAM digunakan sebagi tempat

yang cukup besar.

penyimpanan sementara, termasuk register yang digunakan

2. Stabilitas waktu, yaitu untuk menentukan masukan pada mikrokontroller yang bersangkutan dan program kontrol

tertentu, sensor harus dapat memberikan keluaran yang disimpan dalam ROM.

tetap nilainya dalam waktu yang lama. Motor DC atau motor arus searah adalah suatu mesin

Rangkain sensor pada tugas akhir ini menggunakan yang berfungsi mengubah tenaga listirk arus searah menjadi

sensor infra-red GP2D12 dan sensor infra-red yang tenaga gerak atau tenaga mekanik. Prinsip kerja dari motor

menggunkan infra-red sebagai pemancar (transmitter) dan DC hamper sama dengan generator AC, dimana perbedaanya

photodioda sebagai penerima (receiver) [4]. hanya terletak dalam konversi daya. Prinsip dasarnya adalah apabila suatu kawat berarus diletakan diantara kutub-kutub

magnet (U – S), maka pada kawat itu akan bekerja suatu gaya yang akan menggerakan kawat tersebut.

Gambar 3. karakteristik infra-red

Mikrokontroler MCS51 banyak digunakan dalam

pembuatan alat-alat

pengendali, salah satunya adalah

AT89S52 produksi Atmel Corp, untuk mempergunakan

menginstruksikan relay untuk mikrokontroler tersebut sebagai sistem

mikrokontroler

akan

menghidupkan alarm sebagai penanda bahwa tempat sampah maka

pengendali,

diperlukan software yang digunakan untuk tersebut dalam kondisi penuh dan jika sensor tersebut tidak memprogram mikrokontroler tersebut. Banyak sekali

aktif maka tempat sampah tersebut dalam kondisi belum program yang dapat digunakan untuk pemrograman

penuh / kosong.

mikrokontroler MCS51 ini, salah satunya adalah MIDE- Rangkaian bolak-balik motor terdiri dari beberapa

komponen yaitu : resistor, transistor, dioda serta relay. Relay fasilitas antara lain:

51. Software MIDE-51 ini telah

dilengkapi

dengan

ini sendiri mempunyai dua fungsi yaitu normally close dan

1. Compiler normally open. Pada kondisi normally close (NC) artinya

2. Selain itu juga terdapat simulator yang berfungsi relay berada pada posisi tertutup, dimana keadaan awalnya untuk melihat hasil pembutan program yaitu TS

relay yang berfungsi sebagai saklar sudah terhubung secara otomatis sebelum dialiri arus listrik. Pada kondisi normally

Control Simulator 51. open (NO) artinya posisi kontak relay akan terhubung secara

3. MIDE-51 juga telah dilengkapi dengan fasilitas otomatis setelah arus listrik melewati rangkaian relay yang untuk link ke program-program downloader MCS51.

digunakan.

ESAIN DAN III. D R ANCANGAN I MPLEMENTASI

Rancangan tahapan – tahapan proses dapat digambarkan dengan menggunakan diagram blok pada Gambar 4, Diagram blok rangkaian kotak sampah ini terdiri dari sensor infra-red (GP2D12), sensor infra-red dengan pemancar infra-red dan penerima photodioda, mikrokontroler AT89S52, driver motor DC, relay, dan alarm. Perangkat catu daya berfungsi sebagai penyuplai tegangan untuk perangkat sensor, mikrokontroler, driver, motor DC, relay dan alarm.

Gambar 5. Rangkaian Bolak balik motor menggunakan relay Tampilan penuh menggunakan 7-segment, 7-segment

terdiri dari tujuh LED segi empat (A sampai G). Setiap Light Emitting Diode (LED) di sebut segment karena ia membentuk bagian dari karakter yang sedang di tampilkan. Dalam hal ini karakter yang ditampilkan adalah FULL. Blok alarm, alarm akan aktif setelah kondisi tempat sampah ini sudah penuh.

Keseluruhan rangkaian alat sistem kendali kotak sampah otomatis dapat dianalisa tentang prinsip kerja rangkaian tersebut. Mula-mula transformator dihubungkan dengan tegangan AC sebesar 220 Volt yang berasal dari PLN kemudian tegangan diturunkan oleh transformator menjadi 12 Volt maka rangkaian akan hidup. Saat rangkaian kotak sampah diaktifkan, sensor infra-red akan mendeteksi apakah ada objek yang akan menghalanginya. Saat sensor terhalang objek, sensor akan mengalami perubahan tegangan yang akan dikirim ke mikrokontroler AT89S52. Perubahan tegangan ini, mikrokontroler menginstruksikan Motor DC untuk membuka tutup tempat sampah ini. Apabila objek tidak lagi menghalangi sensor infra-red maka mikrokontroler akan menginstruksikan

Gambar 4. Diagram Blok Kotak sampah berbasis mikrokontroler AT89S52 Menggunakan motor DC sebagai penggerak

motor DC untuk menutup kembali tempat sampah tersebut. Kemudian tempat sampah ini juga memiliki sensor infra-red

Saat sensor 1 terhalang objek, akan mengalami perubahan untuk mengetahui kondisi tempat sampah tersebut apakah tegangan yang dikirim ke mikrokontroler AT89S52. Pada

masih kosong atau sudah penuh. Saat sensor terhalang objek, Blok sensor 1, mikrokontroler menginstruksikan Motor DC

sensor akan mengalami perubahan tegangan yang akan dikirim untuk membuka tutup tempat sampah. Apabila objek tidak lagi

mikrokontroler akan menghalangi sensor infra-red maka mikrokontroler akan

menginstruksikan relay untuk menghidupkan alarm sebagai menginstruksikan motor DC untuk menutup kembali tempat

penanda bahwa tempat sampah tersebut dalam kondisi penuh sampah tersebut.

dengan indikator FULL dan jika sensor tersebut tidak aktif Saat sensor 2 terhalang objek, akan mengalami perubahan

maka tempat sampah tersebut dalam kondisi belum penuh / tegangan yang akan dikirim ke mikrokontroler AT89S52.

kosong. Sedangkan power supplay berfungsi sebagai penyedia Pada Blok sensor 2, sensor akan mengalami perubahan

sumber tegangan, tegangan yang digunakan 5V dan 12 V. tegangan yang akan dikirim ke mikrokontroler kemudian

Gambar 6 merupakan gambar rangkaian keseluruhan dari prototype kotak sampah otomatis.

Gambar 7. Desain dan Implementasi rangkaian Nyata Sistem Minimum

Gambar 6. Rancangan rangkaian keseluruhan dari prototype Rangkaian desain modul – modul yang memiliki fungsi

masing – masing yang sudah terintegrasi pada mikrokontroller ini sebagai bentuk prototype awal yang terus dikembangkan.

MPLEMENTASI DAN ANALISA IV. I

a. Implementasi Langkah implementasi pengetesan semua rangkaian yang

dihasilkan dari papan percobaan atau projectboard sebelum dirakit pada papan PCB. Pengetesan rangkaian ini bertujuan untuk mengetahui apakah setiap komponen dalam blok rangkaian dalam kondisi baik atau tidak dan juga sistem yang dibuat tersebut sudah benar atau belum. Beberapa implementasi desain dari rangkaian modul pada gambar 7, 8

Gambar 8. Desain dan implementasi rangkain catu daya dan 9. Sebelum melakukan pengujian ada beberapa prosedur yang harus di lakukan terlebih dahulu yaitu :

1. Memeriksa kembali seluruh rangkaian dan memastikan bahwa sistem dalam keadaan baik dan benar.

2. Memastikan power supply atau baterai terhubung dengan baik, semua terminal terhubung sesuai dengan fungsinya, hal ini dilakukan untuk menghindari kesalahan operasi yang dapat menyebabkan kerusakan pada alat.

3. Menghubungkan mikrokontroler AT89S52 dengan rangkaian sensor, rangkaian buffer dan rangkaian output.

Gambar 9. Desain dan implementasi rangkaian nyata bolak balik motor menggunakan relay

4. Memasukkan program yang telah kita rancang ke dalam lainnya, diimplementasikan dengan perakitan komponen mikrokontroler.

elektronik serta diujikan, sebagai berikut :

5. Hubungkan kabel power supply dari baterai ke IC

a. Kesimpulan

regulator 7805 DC dengan tegangan 5 volt. - Mikrokontroler dapat digunakan untuk alat Kotak

6. Setelah sensor terpasang dan telah terhubung dengan sampah otomatis berbasis mikrokontroler AT89S52 rangkaian barulah alat prototype kotak sampah otomatis

menggunakan motor DC sebagai penggerak otomatis. ini dapat dioperasikan.

- Motor DC memiliki tegangan atau daya yang besar

7. Rangkaian kotak sampah otomatis ini tentunya didukung sehingga mudah untuk mendorong tutup tempat sampah. oleh beberapa spesifikasi minimum yang digunakan agar

- Karena bekerja secara otomatis maka alat ini sistem rangkaian ini berjalan sebagaimana layaknya.

mempermudah masyarakat untuk membuang sampah. Bagian arus utama dari PLN menggunakan teganggan 220 volt.

b. Saran